第九章电磁感应 高考研究 GA①RA① YANJIILU (教师用书独具) 、三年高考考点统计与分析 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出,高考对本章内容的考查重点有感应电流的产 生、感应电动势方向的判断、感应电动势大小的计算、自感现象和涡流现象等。 (2)高考对本章知识的考査多以选择题和计算题形式出现,常以选择题形式考查基础知 识、基本规律的理解和应用;计算题主要是以综合性的题目出现,考查本章知识与其他相关 知识综合,如与运动、力学、能量、电路、图象等,题目综合性强,分值较重。 二、2014年高考考情预测 预计在2014年的高考中,本章热点仍是滑轨类问题,线框穿越有界匀强磁场问题,电 磁感应图象问题,电磁感应的能量问题,其涉及的知识多,考查学生的分析综合能力及运用 数学知识解决物理问题的能力,命题仍会倾向于上述热点内容,侧重于本章知识与相关知识 的综合应用,以大型综合题出现的可能性非常大。 [备课札记] 第九章电磁感应 学习目标定位] 考纲下载 考情上线 电磁感应现象(I) 考查的题型一般多为选择,考查的难度中等,试题的 地位 2.法拉第电磁感应定律(Ⅱ 老]本章是高考的必考内容,在历年高考中所古占分值较高 综合程度较高 3.楞次定律(Ⅱ) 4.自感、涡流(I) 考点感应电流的产生及方向的判定,图象的考查 2.法拉第电磁感应定律的应用 布设 3.电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合
1 第九章 电磁感应 一、三年高考考点统计与分析 (1)从近三年高考试题考点分布可以看出，高考对本章内容的考查重点有感应电流的产 生、感应电动势方向的判断、感应电动势大小的计算、自感现象和涡流现象等。 (2)高考对本章知识的考查多以选择题和计算题形式出现，常以选择题形式考查基础知 识、基本规律的理解和应用；计算题主要是以综合性的题目出现，考查本章知识与其他相关 知识综合，如与运动、力学、能量、电路、图象等，题目综合性强，分值较重。 二、2014 年高考考情预测 预计在 2014 年的高考中，本章热点仍是滑轨类问题，线框穿越有界匀强磁场问题，电 磁感应图象问题，电磁感应的能量问题，其涉及的知识多，考查学生的分析综合能力及运用 数学知识解决物理问题的能力，命题仍会倾向于上述热点内容，侧重于本章知识与相关知识 的综合应用，以大型综合题出现的可能性非常大。 [备课札记] 第九章 电 磁 感 应 [学习目标定位] 考 纲 下 载 考 情 上 线 1.电磁感应现象(Ⅰ) 2．法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 3．楞次定律(Ⅱ) 4．自感、涡流(Ⅰ) 高考 地位 本章是高考的必考内容，在历年高考中所占分值较高， 考查的题型一般多为选择，考查的难度中等，试题的 综合程度较高。 考点 布设 1.感应电流的产生及方向的判定，图象的考查。 2．法拉第电磁感应定律的应用。 3．电磁感应现象与磁场、电路、力学等知识的综合
第1单元 电磁感应现象楞次定律 必备知识要打牢 抓双基 固本源 F握程度 IBEL ZHISHI YAO DALAO 加如说点 电磁感应现象 想一想] 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图9-1-1所示,通有恒定电流的导线 MN与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕ad边翻转到2 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为△中1和△φ2,则△中1和△2大小关系是什么? 图 「提示]设线框在位置1时的磁通量为φ1,在位置2时的磁通量为φ2,直线电流产生 的磁场在1处比在2处要强。若平移线框,则ΔΦ=φ1-φ2,若转动线框,磁感线是从线 框的正反两面穿过的,一正一负,因此Δφ2=φ1+φ2。根据分析知:△φ1<Δφ [记一记] 1.电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象 2.产生感应电流的条件 表述1 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动 表述2 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 1.试分析图9-1-2中各种情形,金属线框或线圈里能否产生感应电流?
2 第 1 单元 电磁感应现象__楞次定律 电磁感应现象 [想一想] 磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量。如图 9－1－1 所示，通有恒定电流的导线 MN 与闭合线框共面，第一次将线框由位置 1 平移到位置 2，第二次将线框绕 cd 边翻转到 2， 设先后两次通过线框的磁通量变化分别为 ΔΦ1 和 ΔΦ2，则 ΔΦ1 和 ΔΦ2 大小关系是什么？ 图 9－1－1 [提示] 设线框在位置 1 时的磁通量为 Φ1，在位置 2 时的磁通量为 Φ2，直线电流产生 的磁场在 1 处比在 2 处要强。若平移线框，则 ΔΦ1＝Φ1－Φ2，若转动线框，磁感线是从线 框的正反两面穿过的，一正一负，因此 ΔΦ2＝Φ1＋Φ2。根据分析知：ΔΦ1<ΔΦ2。 [记一记] 1．电磁感应现象 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生的现象。 2．产生感应电流的条件 表述 1 闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。 表述 2 穿过闭合电路的磁通量发生变化。 [试一试] 1．试分析图 9－1－2 中各种情形，金属线框或线圈里能否产生感应电流？
xxx xxx 图9-1-2 答案:B、C、D均能产生感应电流 知识点三 楞次定律右手定则 想一想] 用如图9-1一3所示的实验装置来验证楞次定律,当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈 时,通过电流计的感应电流方向是怎样的。 图9-1-3 「提示]磁铁磁感线的方向是从上到下,磁铁穿过的过程中,磁通量向下先增加后减少 由楞次定律判断知,磁通量向下增加时,感应电流的磁场阻碍增加,方向向上,根据安培定 则知感应电流的方向为a→G→b;磁通量向下减少时,感应电流的磁场应该向下,感应电流 方向为b→G→a。 记一记] 1.楞次定律 (1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通 量的变化 (2)适用范围:一切电磁感应现象。 2.右手定则 (1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让 磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方
3 图 9－1－2 答案：B、C、D 均能产生感应电流。 楞次定律 右手定则 [想一想] 用如图 9－1－3 所示的实验装置来验证楞次定律，当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈 时，通过电流计的感应电流方向是怎样的。 图 9－1－3 [提示] 磁铁磁感线的方向是从上到下，磁铁穿过的过程中，磁通量向下先增加后减少， 由楞次定律判断知，磁通量向下增加时，感应电流的磁场阻碍增加，方向向上，根据安培定 则知感应电流的方向为 a→G→b；磁通量向下减少时，感应电流的磁场应该向下，感应电流 方向为 b→G→a。 [记一记] 1．楞次定律 (1)内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通 量的变化． (2)适用范围：一切电磁感应现象。 2．右手定则 (1)内容：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内；让 磁感线从掌心进入，并使拇指指向导线运动的方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方
(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流 试一试] 2.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上方,N极朝下, 如图9-1-4所示。现使磁铁开始自由下落,在N极接近线圈上端的过程中,流过R的电 流方向和电容器极板的带电情况是() 图9-1-4 A.从a到b,上极板带正电 B.从a到b,下极板带正电 C.从b到a,上极板带正电 D.从b到a,下极板带正电 解析:选D由楞次定律知线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针,线圈下端为电源 正极,所以流过R的电流方向为从b向a,电容器下极板带正电,故D正确,A、B、C错 高频考点要通关 抓考点 取重点 得拔高分 掌提程度 楞次定律的应用 1楞次定律中“阻碍”的含义 谁阻碍谁 感应电流的磁通量阻碍引起感应电流的磁场 (原磁场)的磁通量的变化 阻得什么一用得的是磁通量的变化,而不是阻磁通量 当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原 如何阻一磁场的方向相反:当磁通量减少时,感应电流 的磁场方向与原磁场的方向相同,即“增反减 阻碍效梁人、阻碍并不是阻止,只是延级了磁通量的变化, 这种变化将继续进行 2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
4 向。 (2)适用情况：导体切割磁感线产生感应电流。 [试一试] 2．电阻 R、电容 C 与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N 极朝下， 如图 9－1－4 所示。现使磁铁开始自由下落，在 N 极接近线圈上端的过程中，流过 R 的电 流方向和电容器极板的带电情况是( ) 图 9－1－4 A．从 a 到 b，上极板带正电 B．从 a 到 b，下极板带正电 C．从 b 到 a，上极板带正电 D．从 b 到 a，下极板带正电 解析：选 D 由楞次定律知线圈中感应电流方向从上向下看为逆时针，线圈下端为电源 正极，所以流过 R 的电流方向为从 b 向 a，电容器下极板带正电，故 D 正确，A、B、C 错 误。 楞次定律的应用 1.楞次定律中“阻碍”的含义 2．应用楞次定律判断感应电流方向的步骤
(1)确定原磁场的方向 (2)明确回路中磁通量变化情况: (3)应用楞次定律的“增反减同”,确立感应电流磁场的方向。 「例1](2011·上海高考)如图9-1-5所示,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向 均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无 初速释放,在圆环从a摆向b的过程中() ax×x.、b 图9-1-5 A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B.感应电流的方向一直是逆时针 C.安培力方向始终与速度方向相反 D.安培力方向始终沿水平方向 [尝试解题] 圆环从位置a无初速释放,在到达磁场分界线之前,穿过圆环向里的磁感线条数增加, 根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为逆时针,囻环经过磁场分界线之时,穿过囻环 向里的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的方向为顺时针;圆环通过 磁场分界线之后,穿过圆环向外的磁感线条数减少,根据楞次定律可知,圆环内感应电流的 方向为逆时针;因磁场在竖直方向分布均匀,圆环所受竖直方向的安培力平衡,故总的安培 力沿水平方向。综上所述,正确选项为A、D。 答案]AD 对安培定则的理解和应用 (1)利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方 常见的几种切割情况: ①导体平动切割磁感线 ②导体转动切割磁感线
5 (1)确定原磁场的方向； (2)明确回路中磁通量变化情况； (3)应用楞次定律的“增反减同”，确立感应电流磁场的方向。 [例 1] (2011·上海高考)如图 9－1－5 所示，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向 均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于 O 点，将圆环拉至位置 a 后无 初速释放，在圆环从 a 摆向 b 的过程中( ) 图 9－1－5 A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B．感应电流的方向一直是逆时针 C．安培力方向始终与速度方向相反 D．安培力方向始终沿水平方向 [尝试解题] 圆环从位置 a 无初速释放，在到达磁场分界线之前，穿过圆环向里的磁感线条数增加， 根据楞次定律可知，圆环内感应电流的方向为逆时针，圆环经过磁场分界线之时，穿过圆环 向里的磁感线条数减少，根据楞次定律可知，圆环内感应电流的方向为顺时针；圆环 通过 磁场分界线之后，穿过圆环向外的磁感线条数减少，根据楞次定律可知，圆环内感应电流的 方向为逆时针；因磁场在竖直方向分布均匀，圆环所受竖直方向的安培力平衡，故总的安培 力沿水平方向。综上所述，正确选项为 A、D。 [答案] AD 对安培定则的理解和应用 (1)利用右手定则判断闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时产生的感应电流方 向。 常见的几种切割情况： ①导体平动切割磁感线； ②导体转动切割磁感线；